Rośliny produkują tlen, którym oddychamy, zapewniają nam pożywienie, są źródłem wielu leków wykorzystywanych w medycynie. To powszechnie wiadomo. Jednak w ostatnich latach widać wielkie zainteresowanie wykorzystaniem roślin w produkcji energii. Wysiłki naukowców skupiają się głównie na tym, aby energię odzyskiwać z biopaliw. “To wiąże się jednak z emisją toksycznych związków np. węglowodorów aromatycznych w procesie spalania” – mówi dr inż. Magdalena Górecka ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW) w Warszawie.
W prowadzonym projekcie badawczym szuka ona sposobu na uzyskanie z roślin czystej, ekologicznej, zielonej energii.
Skąd bierze się prąd elektryczny w roślinie?
Jak tłumaczy badaczka światło, które pada na liść, dociera do chloroplastów znajdujących się w komórkach rośliny. Tam – w wyniku działania słońca i procesu fotosyntezy – z cząsteczki wody uwalniany jest tlen, a wraz z nim coś jeszcze.
“To elektron, który jest przekazywany pomiędzy strukturami wewnątrz chloroplastu, łańcuchowo, w bardzo uporządkowany sposób. Taki uporządkowany przepływ ładunku elektrycznego to nic innego, jak definicja prądu elektrycznego – podkreśla dr Górecka. – W dodatku prądem elektrycznym w naszej roślinie możemy sterować. Zwiększając natężenie światła spowodujemy, że będzie uwalnianych więcej elektronów i będą one szybko przekazywane w chloroplaście”.
Wyciągnąć prąd z rośliny
Jak wydobyć impuls elektryczny z rośliny? “Wydawałoby się, że to nic trudnego. Musimy znaleźć coś, co będzie go przewodziło, np. kawałek drutu, który wbijemy w roślinę, połączymy kabelkami i wyprowadzimy na zewnątrz. Jednak nie jest to dobre podejście, bo taki drut może uszkadzać komórki i chloroplasty, a jedynie zdrowy chloroplast gwarantuje właściwy przepływ elektronów” – wyjaśnia badaczka.
Naukowcy z SGGW wspólnie z fizykami i chemikami z Uniwersytetu Łódzkiego zamiast drutów odprowadzających elektrony chcą użyć maleńkich nanocząstek, które odbiorą ładunek z chloroplastowego łańcucha. Na razie będą podejmowali próby z nanocząsteczkami różnego typu. Już wiadomo, że nie będzie można użyć nanocząstek srebra, bo są bardzo toksyczne i szkodzą roślinom.
Ile prądu daje roślina
Na razie nie wiadomo dokładnie, ile prądu będzie można uzyskać z jednej rośliny. Naukowcy chcą, aby można go było pobierać przez cały czas życia liścia. “Nie spodziewam się, że nasze rośliny staną się wielkimi elektrowniami, ale każdy uzyskany z nich prąd będzie można wykorzystać np. do zasilania czujników dymu w lasach” – tłumaczy badaczka.
Naukowcy zaczną od pracy z roślinami laboratoryjnymi. Na pierwszy ogień pójdą więc tytoń i rzodkiewnik pospolity. “Gdy zaczniemy pracować nad elektrodą, to poszukamy takich roślin, które mają jak największą i gładką powierzchnię liści, aby dobrze przykleić do nich elektrodę” – mówi dr Górecka.
Na przeprowadzenie badań dr Magdalena Górecka otrzymała 100 tys. zł, zajmując drugie miejsce w konkursie Inter – Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
CZYTAJ TEŻ: Sztuczny liść: fotosynteza ulepszona przez technologie